[논문 리뷰] Dynamic Map-based Data-Centric Approach for Tourism and Cultural Heritage Preservation Digital Twins

Falcão, João Spínola, Hohlenwerger, João G. Perrone외 4명|SPIRE - Sciences Po Institutional REpository|2026. 02. 13.

3D Surveying and Cultural Heritage인용 수 0

한 줄 요약

QGIS 기반의 데이터 중심 디지털 트윈 프레임워크를 스마트 시티에서 관광 및 문화유산 관리에 활용하는 제안을 제시하며, Salvador’s Pelourinho Historic Center에서 시연되고, IoT, 사회 및 유산 데이터를 통합하여 실시간 모니터링과 시나리오 분석을 가능하게 한다.

ABSTRACT

Tourism is an essential and growing economic activity worldwide, bringing benefits such as job creation, revenue generation, and tax revenue, and driving economic prosperity. Tourism activities may also have negative impacts on cities, including overtourism and pressure on housing and real estate markets. Cultural heritage is an essential asset of cities and countries that must be preserved. Cultural heritage, as an asset, is commonly explored through tourism activities and may have negative impacts, including physical degradation, commodification, and loss of authenticity. A digital twin is a data-driven virtual representation of a physical object, system, or environment. However, although digital twin technology has been widely adopted in manufacturing, Industry 4.0, and urban planning for smart cities, there remains a gap in specialized digital twins for tourism and cultural heritage management. This paper proposes a QGIS-based, data-centric approach to digital twin frameworks that supports the management, development, and deployment of tourism and cultural heritage services and applications in smart cities. The data-centric approach is embedded in a specialized digital twin focusing on the Salvador Historic Center - Pelourinho, a highly important cultural asset and tourism spot for the city of Salvador. Currently, Pelourinho faces a persistent challenge in sustaining tourism flux while safeguarding its cultural and heritage assets. Preliminary results indicate that the data-centric approach adopted by Pelourinho's DT facilitates data visualization, integrates data silos, and adequately supports management, enabling managers to address heritage preservation and conservation issues, control over-tourism, and implement urban resilience and climate adaptation measures.

연구 동기 및 목표

• 관광 및 문화유산 관리를 위한 특화된 디지털 트윈의 격차를 해소한다.
• 이질적인 데이터 소스를 통합하는 Pelourinho용 데이터 중심의 QGIS 기반 디지털 트윈 아키텍처를 개발한다.
• 유산 보존 및 관광 관리에 대한 실시간 모니터링, 시나리오 시뮬레이션, 예측 유지보수를 가능하게 한다.
• 데이터 집중화가 도시 회복력 및 기후 적응을 위한 의사결정을 어떻게 지원하는지 시연한다.

제안 방법

• 데이터 품질과 양을 아키텍처의 중심에 둔 데이터 중심 접근법을 채택한다.
• 다양한 시계열 및 지리정보 데이터의 저장과 관리를 위해 PostGIS 백엔드를 갖춘 PostgreSQL을 사용한다.
• 데이터베이스-에서-QGIS 매핑 방식으로 IoT 및 기타 데이터를 QGIS 계층으로 매핑한다.
• 공간 SQL 질의와 뷰를 위한 Service-Specific Data Processing and Analytics (SSDPA) 모듈을 구현한다.
• 다섯 계층 DT 아키텍처(물리적 세계, Data Hub, 분석 모델, 시뮬레이션 코어, 시각화)를 개발한다.
• 관광 흐름과 환경 영향 분석을 위한 AI 기반 데이터 처리 및 시나리오 시뮬레이션을 적용한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 데이터가 풍부한 GIS 기반 디지털 트윈이 스마트 시티 맥락에서 관광 흐름, 문화유산 보존 및 사회적 안녕을 전인적으로 다룰 수 있는가?
• RQ2 Pelourinho와 같은 유산 현장의 관리 의사결정을 지원하기 위해 이질적 데이터 소스를 어떻게 통합하고 지리좌표화할 수 있는가?
• RQ3 도시 유산 관리에서 실시간 모니터링, 예측 분석 및 시나리오 계획을 가능하게 하는 데이터 중심 아키텍처의 역할은 무엇인가?

주요 결과

• 데이터 중심 DT는 데이터 사일로의 시각화 및 통합을 가능하게 하여 유산 보존 및 과다관광 완화에 기여한다.
• Pelourinho DT는 관광 흐름을 모니터링하고 혼잡 핫스팟을 식별하며 관광 시나리오를 시뮬레이션하고 환경 영향을 평가할 수 있다.
• 아키텍처는 Data Hub를 통해 데이터를 중앙화하여 일관된 시공간 분석과 확장 가능한 시각화를 가능하게 한다.
• 동적 지도 및 대시보드는 도시 관리, 관광 계획 및 보존 전략에 대한 의사결정을 지원한다.